用户对pH玻璃电极的要求

用户对pH玻璃电极的要求

• 低阻抗玻璃膜
• 0～14 pH范围内的化学腐蚀
• 不易破损
• 热稳定性
• 好的再现性
• 不易水解
• 无碱误差
• 在0～14 pH范围内的线性电位值

薄膜玻璃主要由SiO₂正四面体网络、网络框架和网络电荷点组成。其中*后一个组分可以使SiO₂网络键松动以使单价的阳离子易于交换。早期的薄膜玻璃一般是钠玻璃，此种薄膜玻璃在pH10以内都表现出良好的线性，而在这以上则有较大的碱误差。如今，人们在玻璃液中加入锂化合物（锂玻璃）使得薄膜玻璃有较宽的pH范围而且只有很小的碱误差。

当薄膜玻璃的表面被水浸湿时，其表面的碱离子便会溶出，也就是说薄膜玻璃表面被水解。取决于玻璃种类的不同，此种水解作用可使玻璃表面形成0.3～0.6nm厚的溶胀层。对于H⁺离子来讲，此溶胀层的很象一离子交换器。随着被测介质pH值的变化，H⁺离子会扩散进溶胀层或从溶胀层中扩散出来。对于薄膜玻璃的内侧来讲，整个过程与上述相同，只是由于内溶液是固定的（如pH为7的内缓冲液），所以只是形成恒定的H⁺离子活度。内侧和外侧的溶胀层被玻璃组织分开，同时由于玻璃膜内外两侧不同的表面电位便在玻璃膜上建立了一个电位差。这一电位差可通过零电流法用一带有pH刻度的mV计测量并以pH值的形式显示出来。

此电位遵循能特斯方程，在25℃的条件下，质子活度变化一级别（一个pH）时，电位变化59.16mV。

碱－酸误差

    理论上讲，对应于所有pH值的电位曲线应该是线性的，实际上，特征曲线的二端都有非线性的情况出现。

    所谓的酸误差主要是由于溶胀层中贮存的不可逆H⁺离子造成的。因此在大约pH小于2的范围内电位达不到满足能特斯方程的电位值59.16mV/pH值过高。先进的玻璃膜几乎消除了此误差。

    对于碱误差来讲，其表现是显示的pH值过低。其原因是由于碱离子的替代造成H⁺离子浓度的不足。此误差特别出现在被测介质中含有浓度钠和锂离子的场合。碱误差可通过合适的拨配方加以减少。

       一个性能优良的电极的概念应如下：

1. 参比系统                                          Ag/AgCl
2. 稳定的半电池电位                            带有电解质盐桥的参比系统

和抗污染的参比系

统

1. 隔膜                                                 抗污染TEFLON环形隔膜
2. 能耐15bar压力的                             免维护KCl凝胶填充

免维护参比系统

所有上述特点，都在我们的电极中得到了体现。

1. 圆形的隔膜包围住pH玻璃薄膜，形成高离子活度的中心对称区域，使其具有锥形缝隙隔膜的优点而避免了它的不足，如：由于涡流的作用、结垢和热负载冲击造成隔膜堵塞和大的KCl消耗。电极不用维护，参比系统不易堵塞。在离子缺少的介质中通过采取KCl盐储备也能进行很好测量。
2. 不需电解质溶液填加孔，因此玻璃管是密封的，加之电解质溶液的不可压缩性，     使之可应用于再高压力为6bar（特殊措施可达10 bar）的场合。
3. 不同于传统隔膜，对脏污不敏感。
4. Ag/AgCl半电池具有独立的参比管，也就是说，稳定的半电池电位通过盐桥与被测介质接触。使得半电池电位在相当长的时间内保持稳定。
5. 凝胶内不含银，这样对于含硫的被测介质不起反应。
6. 在空气中承受热冲击和冷却时，不象孔洞式隔膜一样会产生连续的气泡。这些     存在于孔洞隔膜后面的气泡会引起参比系统的电绝缘。
7. 与孔洞隔膜相比，在热冲击下，不会有凝胶挤出。